Вплив обробітку грунту на вміст доступної вологи та продуктивність кукурудзи

804
Обробіток грунту під кукурудзу

В Україні одним із чинників, що обмежують потенціал продуктивності кукурудзи, є недостатні запаси доступної вологи у ґрунті. Системи основного обробітку ґрунту здатні не лише зменшити її непродуктивні втрати, а й підвищити наявні запаси.

Щоб отримати високі врожаї кукурудзи, необхідні достатні запаси вологи у ґрунті як на початкових етапах розвитку, так і впродовж вегетації культури. Одним із заходів у цьому напрямку є ефективний контроль забур’яненості, проведення основних обробітків у оптимальні строки без запізнення. Кукурудза нерівномірно використовує вологу впродовж вегетації. Коефіцієнт транспірації культури становить 250–300, але загальна потреба її у волозі велика, оскільки вона формує велику біомасу.

Кукурудза менш вибаглива до вологи в 1-й половині вегетації. Найбільше вологи для рослин потрібно впродовж 10 днів до викидання волотей, що завершується через 20 днів після цвітіння. В цей період відбувається інтенсивний ріст стебла (добовий приріст може сягати 10–14 см) і накопичуються сухі речовини. На цей критичний період припадає 40–50% загального водоспоживання, що становить приблизно 4–7 тис. м3/га (залежно від стиглості гібриду). Через 20 днів після цвітіння потреба у волозі зменшується. Багато води кукурудза використовує під час наливання зерна. Вона ефективно використовує опади в 2-й половині літа. Водночас кукурудза погано переносить перезволоження ґрунту, її врожайність різко знижується. Через нестачу кисню в перезволоженому ґрунті сповільнюється надходження фосфору в корені, що погіршує білковий обмін.

Метою наших досліджень було дослідження впливу систем основного обробітку ґрунту на вміст доступної вологи та врожайність кукурудзи.

Дослідження проводили впродовж 2014–2016 рр. у науковій лабораторії кафедри землеробства та гербології в умовах ВП АДС НУБіП України (с. Пшеничне Васильківського р-ну Київської обл.). Ґрунт дослідного поля – чорнозем типовий малогумусний крупнопилувато-середньосуглинковий за гранулометричним складом. Вміст гумусу в орному шарі ґрунту – 3,9%, рН – 7,3, ємність вбирання – 32,5 мг екв на 100 г ґрунту. За вмістом легкогідролізованого азоту ґрунт належить до малозабезпеченого, вмістом рухомого фосфору і обмінного калію – до середньозабезпеченого.

Перший дослід. Схемою досліду передбачено вплив систем основного обробітку ґрунту в сівозміні на основні показники його родючості.

Схема чергування культур у польовій зерно-просапній сівозміні відповідає зональним умовам Лісостепу: люцерна – пшениця озима – буряки цукрові – кукурудза на силос – пшениця озима – кукурудза на зерно – горох – пшениця озима – буряки цукрові – ячмінь з підсівом люцерни.

Система основного обробітку ґрунту в сівозміні:

  • диференційований (контроль): проведення за ротацію сівозміни 6-разової різноглибинної оранки, 2-разового поверхневого обробітку під пшеницю озиму після гороху й кукурудзи на силос та 1-разового безполицевого (чизельного) обробітку під ячмінь;
  • чизельний: різноглибинне розпушування ґрунту чизелем під усі культури сівозміни, крім поверхневого обробітку під пшеницю озиму після гороху та кукурудзи на силос;
  • полицево-безполицевий: проведення за ротацію сівозміни 2-разової оранки під буряки цукрові, поверхневого обробітку під пшеницю озиму після гороху і кукурудзи на силос, чизельного розпушування під решту культур;
  • поверхневий: проведення обробітку дисковими знаряддями на глибину 8–10 см під усі культури сівозміни.
Обробіток грунту під кукурудзу
Результати досліджень показують, що волога використовується економніше за нульового та поверхневого обробітку

Другий дослід. Схема чергування культур у короткоротаційній трипільній сівозміні відповідає зональним умовам Лісостепу: соя – ячмінь ярий – кукурудза на зерно.

Система обробітку ґрунту передбачає полицевий і нульовий обробітки й використання гербіцидів суцільної та ґрунтової дії:

  • промисловий (контроль) – застосування обробітку ґрунту (основний – дискування після збирання врожаю попередника на глибину 6–8 см; оранка на глибину 20–22 см; передпосівний – закриття вологи за фізичної стиглості ґрунту та внесення гербіцидів на глибину 2–3 см; передпосівна культивація на глибину залягання насіння 4–5 см; використання промислових агрохімікатів;
  • Nо-till – без обробітку ґрунту, контроль посівів кукурудзи від бур’янів здійснюється за допомогою використання гербіцидів.

На сьогодні ці стаціонарні досліди є найбільш тривалими в Україні.

Погодні умови в роки проведення досліджень були типовими для правобережної лісостепової зони. Середня багаторічна кількість опадів – 555 мм, за вегетаційний період випадає в середньому 310 мм. Середня багаторічна температура повітря становить +7,2°С.

Сумарний коефіцієнт водоспоживання культур розраховували за результатами динамічності показників вологості ґрунту. На основі отриманих даних за досліджуваних систем основного обробітку ґрунту зафіксовано запас доступної вологи в шарі 0–100 см на початок вегетації, у фазі цвітіння та на кінець вегетації культури (табл. 1).

Запаси доступної вологи в шарі ґрунту 0–100 смРЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Отримані результати проведених досліджень показали, що на період сівби за нульового обробітку запаси доступної вологи були на 20,5 мм вищими порівняно з оранкою.

На основі отриманих даних у досліджуваних варіантах визначено запас доступної вологи в шарі 0–100 см на початок та кінець вегетації (див. табл. 1). Відзначено, що на початку вегетації за основного і поверхневого обробітків ґрунту запаси вологи в ґрунті перевищували цей показник на контролі на 15,6 мм, на кінець вегетації – на 20,9 мм відповідно. За диференційованого обробітку при нещільній будові орного шару виникають непродуктивні втрати вологи. За чизельного обробітку спостерігається тенденція до накопичення запасів вологи в ґрунті порівняно з контролем. У досліді з нульовим обробітком ґрунту на початку вегетації вміст доступної вологи перевищував цей показник на контролі на 23,6 мм, на кінець вегетації – на 13,7 мм у середньому за роки досліджень. Отже, відсутність механічного обробітку ґрунту виключає втрати вологи через конвекційно-дифузне випаровування. Цьому сприяє також наявність на поверхні ґрунту рослинних решток.

Відсутність механічного обробітку ґрунту виключає втрати вологи через конвекційно-дифузне випаровування
Відсутність механічного обробітку ґрунту виключає втрати вологи через конвекційно-дифузне випаровування

Також визначено сумарне водоспоживання та коефіцієнт водоспоживання кукурудзи. Кількість вологи, яка витрачається рослинами і ґрунтом на формування 1 т врожаю, називається коефіцієнтом водоспоживання.

Отримані результати показують, що волога використовується економніше за нульового та поверхневого обробітку. Поверхневий обробіток зберігає вологу в ґрунті за рахунок подрібнення рослинних решток і верхнього шару ґрунту, тобто утворюється мульчувальний шар, що запобігає надмірному випаровуванню вологи.

Проведені розрахунки свідчать, що найбільший коефіцієнт водоспоживання спостерігається за оранки, коли відбувається найбільша загальна втрата вологи ґрунтом (табл. 2).

Коефіцієнт водоспоживання кукурудзи на зерно (середнє значення за 2014–2016 рр.)Для формування врожаю найбільш економно використовується волога за нульового та плоскорізного обробітків ґрунту, що суттєво менше порівняно з контролем (дослід перший – на 30,8 мм/т, дослід другий – на 64,4 мм/т).

Основним узагальненим показником є врожайність культури (табл. 3). На час проведення та обробки статистичних даних простежувалось підвищення врожаю за плоскорізного обробітку на 1,4 т/га, за поверхневого обробітку порівняно з контролем – на 0,5 т/га.

За нульового обробітку врожайність підвищилася на 0,3 т/га порівняно з контрольним варіантом у другому досліді.

Урожайність кукурудзи на зерно (середнє значення за 2014–2016 рр.)ВИСНОВКИ

Для формування врожаю кукурудзи на зерно найефективніше використовується волога за нульового обробітку ґрунту в короткоротаційній сівозміні після ячменю ярого.

У 10-пільній сівозміні найефективнішим виявився чизельний обробіток ґрунту після пшениці озимої.

С. П. Танчик, член-кор. НААН України, д-р с.-г. наук, Я. О. Миколенко, Національний університет біоресурсів і природокористування України

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2017